[发明专利]多传感器融合测量含水率和/或矿化度测量系统

说明书

本发明涉及石油行业油井动态测试技术领域，尤其涉及多传感器融合测量含水率和/或矿化度测量系统。可编程振荡器（X1）输出连接至多路信号分配器（X2）,多路信号分配器（X2）通信连接耦合器（X5），耦合器（X5）通信连接数控移相器（X6），数控移相器（X6）通信连接相位差检波器（X7）；可编程振荡器（X1）输出连接至多路信号分配器（X2），产生多路同频同幅同相高频信号；首先取其中一路高频信号进入耦合器（X5）后，输出两路信号，为含水率测定部分；其次另取两路高频信号，为矿化度测定部分。

技术领域

本发明涉及石油行业油井动态测试技术领域，尤其涉及多传感器融合测量含水率和/或矿化度测量系统。

背景技术

现有油井井口多参量测量技术(以独立传感器为主)：

目前国内暂无可同时测试采油井井口含水率、温度、压力的测量仪表，主要以独立传感器分别测量为主，现有技术导致生产成本较高，现场工艺流程繁杂，不利于生产管理。

含水率测量方面：一般分为两种，即人工测量法和在线测量法。大部分采用的是人工取样测量法，人工取样测量法根据油水分离手段的不同分为蒸馏法、电脱法等；小部分采用在线测量法，主要有密度法、短波吸收法、高能射线法、电容法等。密度法是确定含水原油密度值后，根据纯油密度和纯水密度计算含水率。短波吸收法是将电能以电磁波的形式辐射到油水介质中，根据油、水对短波吸收能力的不同来检测油水混合物中的含水率。高能射线法的原理是根据油、水对高能射线能量的吸收能力的差别，采用穿透式结构来测量含水率。电容法的原理是测量置于油水混合物中的圆筒电容器的电容值，进而求得油水混合物的介电常数，从而计算含水率。

温度测量方面，因受限于生产成本，各大油田暂未在井口安装温度测量传感器。

压力测量方面，因受限于生产成本，各大油田暂未在井口安装压力变送器，安装机械弹簧式压力表，数据无法远传。

现有技术缺点：

含水率测量方面，人工测量法的取样时间较长，劳动强度较大且存在一定安全隐患，无法实时测量，取样随机性较大，无法满足智能油田生产需求；在线测量类的仪表，密度法测量误差较大，高能射线法应用过程中存在一定安全隐患，短波吸收法与电容法仅适用于低含水油的监测，未能做到全量程的精准测量，不具备在线补偿校准能力，矿化度对仪器测量影响较大，同时对于含气井的监测目前暂无好的测量方法。

温度测量方面，各大油田暂未安装任何监测设备，对井口结蜡情况很难把握，无法跟踪油井结蜡规律，同时对油井热洗效果无法做出评价。

压力测量方面，采用机械式弹簧压力表，测量误差较大，冬季低温环境下存在频繁冻堵现象，故障率较高，严重影响正常生产管理，且大幅增加运行成本。同时，数据无法远传，无法掌握单井压力变化规律。

由此可见，缺乏一种低成本、质量好、功能多、全量程范围测量精度高的油田井口多参量测量仪器。

现有原油物性测量技术：

目前国内暂无可同时测试采油井井口含水率、矿化度、温度、压力的测量系统，其中温度和压力主要以独立传感器分别测量为主，含水率和矿化度主要依靠传统的人工取样化验为主。

现有技术缺点：

含水率、矿化度主要依靠人力测量为主，测试效率低下，测试成本较高，尤其矿化度测试方面，需要采用费用昂贵的化学药剂进行。以5万口油井的油田计算，每年在含水率与矿化度测试消耗费用(包含人力成本1.1亿元、运输成本5000 万、测试成本2000万以及危废处理成本260万)高达1.8亿元。

温度变送器、压力变送器独立安装，安装成本较高，现场工艺流程多次动火作业，导致工艺流程复杂，以50000口油井的油田计算，全部安装压力变送器与温度变送器，费用高达2亿元。